Человек испытывает действие пониженного барометрического давления (гипобарии) при восхождении на горы, при подъеме на высоту в летательных аппаратах. Возникающие при этом патологические изменения обусловлены двумя факторами – снижением атмосферного давления (декомпрессией) и уменьшением парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе. Основным этиологическим фактором ее является недостаток кислорода (гипоксия) и гипоксемия (снижение содержания кислорода в крови). В патогенезе высотной болезни можно выделить две стадии: стадия приспособления и стадию декомпенсации.
Стадия приспособления. На высоте 1000 – 4000 м в результате раздражения гипоксемической кровью хеморецепторов сосудов каротидного синуса и дуги аорты происходит рефлекторная стимуляция дыхательного и сосудо-двигательного центров, других вегетативных систем. Возникают одышка, тахикардия, повышается артериальное давление, увеличивается количество эритроцитов в периферической крови вследствие рефлекторного выхода их из селезенки, костного мозга и других органов депо (относительный эритроцитоз). На высоте 4000 – 5000 м наблюдаются признаки растормаживания и возбуждения корковых клеток: люди становятся раздражительными, обнаруживаются скрытые черты характера.
Стадия декомпенсации. Эта стадия развивается на высоте 5000 м и более. Развивается гипоксемия, замедление окислительных процессов в тканях, возникает газовый алкалоз с гипокапнией (в норме рСО2 36-44 мм рт ст.). Гипокапния и алкалоз являются факторами, снижающими возбудимость дыхательного центра, угнетаются функции центров продолговатого мозга и высших отделов центральной нервной системы. В результате нарастающей гипоксии в почках увеличивается выработка эритропоэтина, что приводит к увеличению пролиферативной активности клеток предшественников эритроцитарного ряда в костном мозге и увеличению числа ретикулоцитов и эритроцитов в периферической крови (абсолютный эритроцитоз, что характерно для жителей высокогорья).
Прогрессирующие гипокапния и алкалоз могут вызвать смерть от паралича дыхательного центра.
Основные показатели крови, характерные для жителей высокогорья:
1. Увеличение эритроцитов 5,5 1012/л;
2. Увеличение гемоглобина 170 г/л;
3. Снижение СОЭ 1 мм/час;
4. Увеличение гематокрита 55%;
5. Увеличение вязкости крови 5,5 ед.
ДЕЙСТВИЕ ПОВЫШЕННОГО БАРОМЕТРИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ. КЕССОННАЯ БОЛЕЗНЬ.
Болезнетворному действию повышенного атмосферного давления (гипербария) подвергаются при погружении под воду при водолазных и кессонных работах.
При быстром переходе из среды с нормальным атмосферным давлением в среду повышенным давлением (компрессии) может возникнуть вдавление барабанной перепонки, сжатие кишечных газов, повышенное кровенаполнение внутренних органов. При быстром погружении на большую глубину может произойти разрыв кровеносных сосудов и легочных альвеол с развитием воздушной эмболии.
Основной же болезнетворный эффект гипербарии в период компрессии, связан с повышенным растворением газов в жидких средах организма (сатурацией). При погружении в воду через каждые 10,3 м давление увеличивается на 1 атм.(760 мм рт.ст.), соответственно повышается и количество растворенного азота. Особенно активно насыщаются азотом органы, богатые жирами (жировая ткань растворяет в 5 раз больше азота, чем кровь). В связи с большим содержанием липидов в первую очередь поражается нервная система: легкое возбуждение сменяется наркотическим, а затем и токсическим эффектом – ослаблением концентрации внимания, головными болями, головокружением, нарушением нервно - мышечной координации, возможной потерей сознания. Для предупреждения этих осложнений в водолазных работах целесообразно использовать кислородно-гелиевые смеси, поскольку гелий хуже (чем азот) растворяется в нервной ткани.
При переходе из области повышенного барометрического давления в область нормального атмосферного давления (декомпрессия) развиваются основные симптомы кессонной (декомпрессионной) болезни, обусловленные снижением растворимости газов (десатурацией). Высвобождающийся в избытке из тканей азот не успевает диффундировать из крови через легкие наружу и образует газовые пузырьки. Если диаметр пузырьков превышает просвет капилляров (свыше 8 мкм), возникает газовая эмболия, обусловливающая основные проявления декомпрессионной болезни – мышечно-суставные и загрудинные боли, нарушение зрения, кожный зуд, вегетососудистые и мозговые нарушения, поражения периферических нервов.